Conflict-free arrival and departure trajectory planning for parallel runway with advanced point-merge system

In this paper, an efficient trajectory planning system is proposed to solve the integration of arrivals and departures on parallel runways with a novel route network system. Our first effort is made in designing an advanced Point Merge (PM) route network named Multi-Level Point Merge (ML-PM) to meet the requirements of parallel runway operations. Then, more efforts are paid on finding a complete and efficient framework capable of dynamically modelling the integration of arrival and departure trajectories on parallel runways, modelling the conflict detection and resolution in presence of curved trajectory and radius-to-fix merging process. After that, a suitable mathematical optimization formulation is built up. Receding Horizon Control (RHC) and Simulated Annealing (SA) algorithms are proposed to search the near-optimal solution for the large scale trajectories in routine dense operations. Taking Beijing Capital International Airport (BCIA) as a study case, the experimental results show that our system shows good performances on the management of arrivals and departures. It can automatically solve all the potential conflicts in presence of dense traffic flows. With its unique ML-PM route network, it can realize a shorter flying time and a near-Continuous Descent Approach (CDA) descent for arrival aircraft, an economical climbing for departure aircraft, an easier runway allocation together with trajectory control solutions. It shows a good and dynamic sequencing efficiency in Terminal Manoeuvring Area (TMA). In mixed ML-PM mode, under tested conditions, our proposed system can increase throughput at BCIA around 26%, compared with baseline. The methodology defined here could be easily applied to airports worldwide.     

南昌地铁砾砂层渣土改良技术试验研究

随着土压平衡盾构的广泛推广和应用,其地层适应性也越来越强,但盾构机在一些特殊地层中掘进时,渣土无法满足盾构施工对渣土流塑性的要求,易造成刀盘结饼、掌子面压力不稳定、刀盘磨损严重等问题。泡沫渣土改良技术是保证施工安全、顺利进行的关键技术之一。本文针对两种工程现场常用的泡沫进行泡沫基础性能试验,并以南昌地铁3号线盾构区间为工程背景,针对该区间砾砂地层进行改良渣土坍落度试验,对不同注入率和不同发泡剂的改良效果进行分析。研究发现,两种泡沫剂的建议使用浓度为3%;渣土流动性随泡沫注入率的增大而提高。在试验所用土样条件下,建议施工时使用的泡沫注入率为20%~30%。     

艰险山区铁路施工营地建设关键技术问题研究

艰险山区铁路工程沿线地区一般具有自然灾害频发、高原高寒缺氧、建设条件极为困难、施工周期超长等复杂的外部环境。为满足艰险山区铁路施工营地建设“以人文本”需求,给参建人员生活提供适宜安全的环境,基于艰险山区铁路工程施工营地建设的外部环境分析,从房屋材质备选方案比选、营地建设需解决的关键技术问题、节能环保等方面对施工营地建设关键技术问题进行研究,并提出具体的方案与建议。研究成果可为山区铁路及类似工程的施工营地建设提供参考借鉴。     

铁路沿线城市空间物业开发研究——以宝鸡市南客站核心区站前广场工程为例

为了提升铁路沿线城市空间物业开发的设计手法,结合宝鸡市南客站核心区站前广场工程的设计实践,从系统性设计观、工程性质解析、消防设计思路、空间建构方法、无缝接驳、技术要素等方面进行研究分析,展示将铁路与城市系统进行一体化设计、利用自然资源解决消防和投资问题、平层空间中对多种交通体系的有机组织、不同坐标和高程系统背景下分区域构建柱网、各板块交接处的问题解决等技术成果,总结出同类型建筑的设计思路,力求为该领域的建筑设计发展提供有益的借鉴。     

垃圾土力学特性及其路基填筑应用研究

将垃圾土应用于公路路基填筑是实现垃圾土大规模资源化利用的有效途径。本文首先对实际垃圾土进行筛分处理,制得适用于公路路基的垃圾筛余土(简称垃圾土);进而,通过室内试验研究了直接压实垃圾土和固化垃圾土的抗剪强度、CBR值等力学特性;以此为基础,修筑直接压实垃圾土路基试验段,并采用适宜的新型施工工艺修筑固化垃圾土路基试验段,监测路基的工后沉降随时间的变化规律,对比两种垃圾土路基的应用效果。结果表明:固化垃圾土与直接压实垃圾土相比,粘聚力提高1.6~1.9倍,内摩擦角提高30%以上,CBR值提高4.5~5.1倍;固化垃圾土路基的工后沉降比直接压实垃圾土路基降低64.7%,且能够更早地趋于稳定。以上结果证明:本文提出的固化垃圾土路基施工工艺和垃圾土资源化利用途径是可行的。     

新城区轨道交通线路规划关键问题研究

对国内外主城与新城衔接的新城区(郊区)轨道线特征及交通功能等因素进行总结分析，并结合武汉市及国内外典型城市新城区轨道交通规划建设经验，对新城区轨道交通线路规划关键问题做深入研究。提出对新城区轨道交通线路规划中与其他不同层次轨道线网功能及技术标准的衔接关系；与新城区发展应注重以轨道交通引领新城区协同发展，与城市空间结构高度契合关系；新城区轨道线路走向应沿预测主要客流走廊，串联新城区商业、交通枢纽等大型客流集散点，以缓解开通初期普遍面临客流量增长缓慢，客运强度偏低的问题。     

铺缆船用电缆埋设犁土壤挖掘阻力计算

传统的计算埋设犁土壤挖掘阻力的方法一般采用经验公式计算。经验公式依赖丰富的试验数据，且只能适应特定形状和尺寸的埋设犁。由于埋设犁的形状和尺寸各不相同，基于经验公式计算土壤挖掘阻力的方法准确性不高。根据土力学基本原理，在力学分析的基础上，运用数学方法进行公式推导，得到用于计算不同形状尺寸埋设犁挖掘阻力的理论方法，解决依赖经验公式计算土壤挖掘阻力的局限性。     

卡西姆港燃煤应急电站卸煤码头港池水域平面布置优化

针对复杂水域条件下大型散货码头的水域平面布置,基于卡西姆燃煤应急电站码头工程项目,根据对周边已建工程、红树林以及水动力等主要影响因素的深入分析提出初步平面方案,并通过船舶操纵模拟试验对平面布置及相关尺度进行优化,合理确定本工程平面布置方案。结果表明,本工程的建设对周边影响较小,水域尺度能够满足船舶通航及靠离泊要求,水域平面布置合理。     

海上风电大直径单桩基础固有频率影响因素的数值分析

针对海上风电整机结构其低阶固有频率的控制问题,基于有限元分析技术开展小直径桩土相互作用的数值模拟分析,与试验结果、API规范计算结果进行对比,验证了数值模型的适用性,分析大直径单桩结构桩内土芯、冲刷深度、表层土置换措施对整机固有频率的影响,结果表明,基于有限元实体单元计算所得一、二阶整机固有频率要明显大于传统p-y方法计算结果;桩内土芯对一、二阶整机固有频率影响很小;在一定范围内,随着泥面冲刷深度的增加,一、二阶固有频率降低不明显,认为传统p-y方法对于大直径单桩的适用性有待研究;在实际工程设计中,桩内土芯的影响可忽略;对于大直径单桩,在一定范围内可以忽略冲刷的影响。     

防止电力机车进入无电单元(区)的安全预警方法

针对目前计划内接触网停电时电力机车进入无电单元(区)的问题,提出了基于动态停电作业区域数据对比库语音、屏幕鼠标点击坐标和高清成像分析进行“三元素二阶段”处理对比方法,以减少人员操作失误和损失。机车/车次信息及对应机车属性先由操作人员办理接发列预告(办理闭塞)的语音识别获取,再通过TDCS/CTC终端机非上位机获取并核对机车/车次信息及对应机车属性信息,第1阶段获取排列列车进路及调车进路口呼内容语音识别所关联的设备名称与无电单元(区)信息进行对比,此步可以预防错误操作;第2阶段可获取屏幕鼠标点击坐标对应的设备名称、并通过高清成像分析计算机联锁界面上已排列好的进路光带所包含的设备名称,进行对比后,报警提示改正错误操作即取消进路操作。通过以上方法能有效防止电力机车进入无电单元(区),可为铁路现场相关业务领域提供参考。